El principal método para medir la dureza de materiales flexibles y semirrígidos es la escala de dureza Shore. Un sistema aparentemente confuso de números y letras que define la dureza relativa de los materiales. Este artículo explica completamente el misterio de la báscula Shore y su importancia para la fabricación.
¿Qué es la escala de dureza Shore?
El durómetro Shore es un instrumento utilizado para medir la dureza de los materiales, generalmente cauchos, plásticos semirrígidos, plásticos duros y elastómeros termoplásticos. El dispositivo utilizado para realizar la prueba de dureza Shore se denomina durómetro de orilla, o escala de dureza Shore. El valor de dureza está determinado por la penetración del pie del penetrador Durómetro en la muestra.
La escala de dureza Shore utiliza una combinación de letras y números para clasificar diferentes tipos de materiales. Los cauchos y los plásticos vienen en varias formas, desde rígidos hasta blandos. La escala de dureza del durómetro ilustra la dureza del material en relación con otros tipos de materiales.
Existen diferentes escalas de dureza Shore para medir la dureza de diferentes materiales, como cauchos blandos, plásticos rígidos y geles superblandos. Estas escalas de dureza se crearon para que todos pudieran discutir estos materiales y tener un punto de referencia común para ellos.
¿Cómo se calcula la dureza Shore A?
La medición de la dureza Shore A se denomina "durómetro". La dureza Shore se calcula presionando una varilla de acero con punta cónica y cargada por resorte en el material. Dependiendo de qué tan lejos se hunde la carretera en el material, se asigna un índice de dureza entre 0 y 100. Por ejemplo, los compuestos más blandos que ofrecen menos resistencia son ideales para sellos de baja presión donde el material debe adaptarse a superficies rugosas o irregulares. Por el contrario, los materiales más duros son más apropiados para sellos de alta presión.
A continuación se detallan los criterios de prueba para la prueba de dureza del durómetro Shore.
- Diámetro de varilla de acero: 1.1 mm a 1.4 mm
- Ángulo de la punta de la varilla: 35°
- Diámetro de la punta: 0.79 mm
- Fuerza aplicada: 8.064N (822g)
El formato para el etiquetado a escala costera es primero un número, luego la palabra “costa” y, finalmente, el tipo de prueba. Por ejemplo, una junta tórica estándar tiene un valor de dureza de 70 Shore A. “70” muestra la dureza relativa del material en relación con otros materiales probados. “Shore” representa la metodología de prueba y “A” muestra el subtipo de prueba en tierra.
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Escalas de dureza Shore
Los números en una escala de dureza Shore están directamente relacionados con la dureza del material. Aquí, los números más altos indican un valor de dureza más alto. Por el contrario, las letras son una indicación del método de prueba. La escala de dureza Shore A (durómetro) es una de las muchas escalas de durómetro que se utilizan para medir la dureza del material. Hay 12 escalas de dureza Shore, representadas por las letras A, B, C, D, E, M, O, OO, DO, OOO y OOO-S, y Shore OO, O, B, C y H son raras dentro. la industria del plástico y el caucho.
Orilla A y Orilla D son las dos escalas más utilizadas para medir la dureza del caucho. Los números en escala costera están directamente relacionados con la dureza del material. Aquí, los números más altos indican un valor de dureza más alto. Mientras que las letras son una indicación del método de prueba. Hay 12 escalas de dureza Shore, representadas por las letras A, B, C, D, E, M, O, OO, DO, OOO y OOO-S.
Shore o Tipo A y Tipo D son las dos escalas más destacadas para medir la dureza del material para cauchos, plásticos y no metales.
Shore A
La escala Shore A se utiliza para materiales blandos con una flexibilidad relativamente alta, como plásticos semirrígidos o blandos. goma de silicona. Esta báscula utiliza una fuerza en gramos de 822 g (~1.8 libras) para empujar una varilla de acero dentro de la muestra de prueba. Debe utilizar una fuerza adecuada para materiales más blandos, ya que demasiada fuerza perforará el material.
Comercialmente encontrará escalas de durómetro con el Tipo A impreso en ellas. Estas son escalas de tierra A y le darán una calificación de tierra cuando las presione contra una superficie material.
Ejemplo:
- La banda de goma generalmente tiene una dureza de durómetro de 25 escala Shore A.
- La banda de rodadura de un neumático tiene una dureza de 70 A, mientras que un cinturón de cuero puede tener una dureza de 85 A.
- A Ruedas blandas de patines y monopatines 75 Shore A
Orilla D
La clasificación Shore D se utiliza para determinar la dureza de materiales más rígidos y con muy poca flexibilidad. Los materiales comunes asociados con la escala Shore D incluyen duros. cauchos vulcanizados, plásticos semirrígidos y plásticos rígidos. Esta báscula utiliza una fuerza en gramos de 4536 g (~10 libras) para empujar una varilla de acero dentro de la muestra de prueba.
Ejemplo: Los neumáticos para camiones tienen una clasificación de dureza de durómetro estándar de 55 Shore D.
Orilla OO
Shore OO es una de las escalas menos comunes para medir la dureza Shore. Mide los materiales más blandos como geles de caucho y caucho suave al tacto. Los materiales probados en la escala Shore OO son tan suaves que cualquier fuerza grande dañaría las muestras de prueba. Por lo tanto, esta prueba se lleva a cabo utilizando una pequeña fuerza de gramo de 113 g (~0.25 libras).
Ejemplo de prueba de dureza con durómetro Shore: El chicle tiene una dureza de durómetro de 20 Shore.
Conversión a escala de la costa
Algunos materiales que se encuentran entre blandos y rígidos se pueden probar con las escalas Shore A y Shore D. En tales casos, puede usar una tabla de conversión simple para determinar el valor de la escala Shore A correspondiente a la escala Shore D. Esta conversión también se puede aplicar a todas las escalas de dureza Shore, aunque la compatibilidad es más limitada.
Estas escalas de dureza se crearon para que todos pudieran discutir estos materiales y tener un punto de referencia común para ellos.
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Importancia de la dureza Shore
La escala Shore o durómetro tiene un papel importante en la evaluación de materiales. La orilla La dureza de diferentes materiales dicta su compatibilidad con diferentes productos.. Puede probar materiales duros como metales y cerámicas utilizando pruebas de Rockwell, Brinell u otras. Sólo tienes la báscula Shore para medir la dureza de los plásticos más blandos y del caucho.
La adopción generalizada de productos de caucho y plástico ha dado lugar a una afluencia de diversas formulaciones de materiales. Categorizar estos materiales es importante desde una perspectiva de ingeniería y fabricación. Hay varias formas diferentes de materiales de caucho disponibles en el mercado, y necesitamos calificaciones científicas para distinguirlas.
La dureza del caucho también representa la resistencia y flexibilidad del material; valores de costa más altos significan materiales más robustos pero menor flexibilidad. El caucho se utiliza principalmente por su naturaleza flexible, pero la resistencia es la propiedad deseada para los productos. La escala de dureza Shore ayuda a crear una distinción clara entre materiales y permite a los fabricantes elegir el material adecuado para el trabajo.
Desde el punto de vista del producto, debe considerar dos cosas, la longevidad y la aplicación. Siempre debe usar opciones de materiales más desafiantes para la larga vida útil de los materiales. Los materiales con una calificación de 50 Shore D o superior durarán varias décadas y solo se degradarán después de una abrasión excesiva y un uso rudo. Pero esto no significa que todos los productos de consumo deban fabricarse con cauchos y plásticos tan duros.
También debemos considerar el caso de uso de estos productos. Los juguetes de los niños deben ser seguros de usar y la mejor manera de garantizar la seguridad de los juguetes es utilizar materiales más blandos. Una muñeca de goma debe estar hecha de cauchos de molde flexibles con un rango de ~50 Shore A en la escala de durómetro. Esta es la misma dureza Shore que la goma de borrar de un lápiz.
Ejemplos de escalas de dureza Shore
Shore OO se usa para materiales muy blandos y, aunque se puede usar para clasificar varios productos, se usa comúnmente como referencia para alimentos. Los alimentos blandos y los refrigerios como malvaviscos o ositos de goma rondan los 10 Shore OO en la escala de durómetro. Los productos no alimentarios como las plantillas de gel rondan los 30 Shore OO.
La báscula Shore A tiene una gama mucho más completa de productos bajo su paraguas. Los productos alimenticios como el chicle están hechos de materiales blandos a escala 20 Shore A. Mientras que los cinturones de cuero pueden llegar hasta la escala 80 Shore A. El caucho de ebonita se encuentra en la cima de la escala tipo A, con una calificación promedio de 100 en la escala Shore A. Algunos plásticos blandos se pueden probar utilizando la escala tipo A, pero es poco común.
Shore D también dispone de una amplia gama de productos y materiales. Pero a diferencia del tipo A, aquí se enumeran muchos más plásticos. Materiales plásticos como HDPE se utilizan a menudo para la fabricación de cascos. Tienen un valor promedio de 75 Shore D. Además, encontrará que muchos productos de madera y papel también se miden con la escala Tipo D. Las reglas de madera tienen aproximadamente 70 Shore D, mientras que las cubiertas de los libros de texto tienen 40 Shore D.
La siguiente es una tabla sencilla de escalas de dureza Shore estándar y sus materiales y productos asociados.
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Conclusión
La dureza Shore es una forma sencilla de medir la rigidez y flexibilidad relativas de un material. Inicialmente, el complejo esquema de etiquetado puede resultarle desalentador. Pero resulta mucho más fácil de comprender una vez que se comprende la lógica simple detrás del sistema de escala de dureza de la costa.
La escala de dureza Shore A se utiliza ampliamente en la industria de polímeros y plásticos para caracterizar la dureza de diversos materiales. Medir la dureza del material también puede ser beneficioso para realizar el mantenimiento de los materiales de su sistema. Puede encontrar un durómetro de caucho en la mayoría de las ferreterías si desea confirmar la clasificación Shore.
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